DSpace Repository

Identification of ethanol-inducible promoters in rice

Show simple item record

dc.contributor.advisor Suchada Sukrong
dc.contributor.advisor Amorntip Muangprom
dc.contributor.author Patipanee Khanthapok
dc.contributor.other Chulalongkorn University. Faculty of Pharmaceutical Sciences
dc.date.accessioned 2021-10-18T06:42:57Z
dc.date.available 2021-10-18T06:42:57Z
dc.date.issued 2013
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77631
dc.description Thesis (Ph.D)--Chulalongkorn University, 2013 en_US
dc.description.abstract Rice (Oryza sativa L.) has been distributed and cultivated throughout Thailand. Thai rice germplasm could be used as genetic resources for functional genomic analysis covering the system for controlling gene expression. The response to ethanol of normal plants indicated that the ethanol-inducible system may present in plants. Thus, effects of ethanol on the growth of rice plants were examined and ethanol-inducible genes in young rice panicles were identified. The Pathumthani 1(PTT1) cultivas was used in this study. The results showed that 1% ethanol showed non-toxic effects to the rice plants. Using cDNA-AFLP, thirty-four transcript-derived fragments (TDFs) from panicles showed differential responses to ethanol application. The obtained TDFs were corresponding to genes involving different pathways including stress response and transcriptional regulation. Using semi-quantitative RT-PCR, five TDFs, which homologous to Os07g0240300, Os02g0175700, Os05g0392100, Os03g0569000 and Os07g627300 and adh2, were up-regulated. Among them, Myb-related protein-like (Os07g627300) is highly conserved and generally expressed in several rice tissues, possibly be used to control a wide range of genes in different tissues. The 5’ upstream region (UTR) Os07g627300 was isolated and cis-acting regulatory elements were analyzed. The obtained 5’ UTR was a TATA-less promoter containing a number of motifs involved in stress responses. Furthermore, the biodiversity of Thai rice may also provide potent resources for the development of functional food, for example, cereal grass juices from rice. Therefore, juices squeezed from grasses harvested at the jointing stage for fourteen colored and white Thai rice cultivars and wheat (Triticum aestivum L.) were analyzed for antioxidant activity. Additionally, the total phenolic content (TPC) and total monomeric anthocyanin content (TMAC) were determined. Colored (purple) rice grass juices exhibited greater antioxidant potential than the grass juices from white rice and wheat. The colored rice cultivar ‘Kum Doisaket’ exhibited the highest antioxidant activity in all assays (p<0.05). Correlation analysis indicated that the TPC and TMAC were responsible for the antioxidant activity. The DNA protective properties of the colored rice cultivars ‘Kum Doisaket’ and ‘Kum Noi’ and wheat were examined. Only the ‘Kum Doisaket’ cultivar exhibited a dose-dependent DNA protective effect. The notable antioxidant efficacy for the ‘Kum Doisaket’ cultivar may be influenced by the high level of anthocyanins present in its grass juice. This finding provides an alternative way to regulate gene expression and suggests the possibility of developing functional foods from colored rice grass. Rice is a model plant of monocots; therefore, this knowledge could be widely applied to the other cereals.
dc.description.abstractalternative ประเทศไทยมีข้าวหลากหลายสายพันธุ์ปลูกกระจายทั่วทุกภูมิภาคของประเทศข้าวสามารถใช้เป็นแหล่งทรัพยากรพันธุกรรมในการวิเคราะห์หน้าที่ยีนทั้งจีโนม รวมไปถึงระบบควบคุมการแสดงออกของยีนการตอบสนองต่อเอทานอลของพืชปกติแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่พืชอาจมีระบบควบคุมการแสดงออกของยีนที่ถูกชักนำด้วยเอทานอลอยู่จากการศึกษาผลของเอทานอลต่อการเจริญของข้าวพันธุ์ปทุมธานี 1 พบว่าเอทานอลเข้มข้นร้อยละ 1 ไม่เป็นพิษต่ต้นข้าวจากการใช้เทคนิค cDNA-AFLP ตรวจสอบการแสดงออกของยีนในช่อดอกอ่อนข้าวพบชิ้นดีเอ็นเอที่ตอบสนองต่อเอทานอลจำนวน 34 ตัวอย่างชิ้นดีเอ็นเอที่ได้สอดคล้องกับยีนที่เกี่ยวข้องกับวิถีต่างๆ รวมไปถึงการตอบสนองต่อความเครียดและการควบคุมกระบวนการถอดรหัสดีเอ็นเอเมื่อยืนยันการแสดงออกของชิ้นดีเอ็นเอด้วยเทคนิค semi-quantitative reverse transcription-PCR พบชิ้นดีเอ็นเอ 5 ตัวอย่างที่มีความเหมือนกับยีน Os07g0240300, Os02g0175700, Os05g0392100, Os03g0569000 และ Os07g627300 รวมทั้งยีน adh2 มีการแสดงออกเพิ่มขึ้นในสภาวะที่มีเอทานอลจากยืนเหล่านี้พบว่า ยีน Os07g0627300 ซึ่งถอดรหัสให้ Myb-related protein-like มีลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ไม่เปลี่ยนแปลงมากและมีการแสดงออกในทุกส่วนของข้าว ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะใช้โปรโมเตอร์ของยีนนี้ในการควบคุมการแสดงออกของยีนหลายชนิดในส่วนต่างๆ ของพืชเมื่อทำการแยก และวิเคราะห์ cis-acting regulatory element ในบริเวณ 5’ upstream region (UTR) ของยีน Os07g0627300 จากข้าวพันธุ์ปทุมธนี 1 พบว่าบริเวณ 5’ UTR ของยีนนี้เป็น TATA-less promoter ซึ่งประกอบไปด้วย motif ที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียด นอกจากนี้ความหลากหลายทางชีวภาพของข้าวไทยยังแสดงถึงศักยภาพในการใช้ข้าวไทยเป็นวัตถิบสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารสุขภาพเช่น น้ำคั้นต้นกล้าธัญพืชจากข้าว จากการตรวจสอบฤทธิ์ต้านออกซิเดชันของน้ำคั้นต้นกล้าที่เจริญอยู่ในระยะเริ่มแตกใบที่สอง จากข้าวสีและข้าวขาวรวม 14 สายพันธุ์และข้าวสาลี รวมถึงการหาปริมาณสารฟีนอลรวมและแอนโทไชยานินรวมพบว่า น้ำคั้นต้นกล้าที่มีสีม่วงจากข้าวสีมีฤทธิ์ต้านออกซิเดชันสูงกว่าน้ำคั้นต้นกล้าจากข้าวขาวและข้าวสาลี น้ำคั้นต้นกล้าข้าวสีพันธุ์ก่ำดอยสะเก็ดีฤทธิ์ต้านออกซิเดชันสูงสุดในทุกวิธีทดสอบอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) จากการวิเคราะห์สหสัมพันธ์พบว่าฤทธิ์ต้านออกซิเดชันของน้ำคั้นต้นกล้าข้าวเป็นผลมาจากสารฟีนอลรวมและแอนโทไชยานินรวม เมื่อนำน้ำคั้นต้นกล้าข้าวสีพันธุ์ก่ำดอยสะเก็ดและข้าวสาลีมาทดสอบฤทธิ์ปกป้องดีเอ็นเอพบว่า น้ำคั้นต้นกล้าจากข้าวสีพันธุ์ก่ำดอยสะเก็ดเท่านั้นที่มีฤทธิ์ปกป้องดีเอ็นเอแบบแปรผันตรงตามความเข้มข้นทั้งนี้ฤทธิ์ต้านออกซิเดชันที่ดีของข้าวสีพันธุ์ก่ำดอยสะเก็ด อาจเป็นผลมาจากแอนโทไชยานินรวมปริมาณสูงที่มีอยู่ในน้ำคั้นต้นกล้าข้าว งานวิจัยนี้นำเสนอระบบควบคุมการแสดงออกของยีนจากข้าวอีกทั้งยังแสดงถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารสุขภาพจากต้นกล้าข้าวไทยโดยเฉพาะอย่างยิ่งข้าวสีเนื่องจากข้าวเป็นพืชต้นแบบในการศึกษาของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวดังนั้นองค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับธัญพืชชนิดอื่นๆ ได้อีกหลายชนิด
dc.language.iso en en_US
dc.publisher Chulalongkorn University en_US
dc.relation.uri http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.2074
dc.rights Chulalongkorn University en_US
dc.subject Rice en_US
dc.subject Heredity en_US
dc.subject Antioxidants en_US
dc.subject ข้าว en_US
dc.subject พันธุกรรม en_US
dc.subject แอนติออกซิแดนท์ en_US
dc.title Identification of ethanol-inducible promoters in rice en_US
dc.title.alternative การตรวจพิสูจน์โปรโมเตอร์ที่ถูกชักนำด้วยเอทานอลในข้าว en_US
dc.type Thesis en_US
dc.degree.name Doctor of Philosophy en_US
dc.degree.level Doctoral Degree en_US
dc.degree.discipline Pharmacognosy en_US
dc.degree.grantor Chulalongkorn University en_US
dc.email.advisor Suchada.Su@Chula.ac.th
dc.email.advisor No information provided
dc.identifier.DOI 10.14457/CU.the.2013.2074


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

  • Pharm - Theses [1269]
    วิทยานิพนธ์ คณะเภสัชศาสตร์

Show simple item record